[發明專利]一種基于Drools規則引擎的群養母豬飼喂站物聯網管控系統及方法

有效

• 申請號: 202011149130.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112379645B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 劉星橋;潘秦;陳沖
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;A01K29/00;A01K67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于Drools規則引擎的群養母豬飼喂站物聯網管控系統及方法，包括終端監控設備、網絡通信層和應用層。終端監控設備由信息采集和控制模塊組成，實現母豬耳標、體重、料重等數據的采集，并控制下料裝置和自動門；網絡通信層包含LoRa匯聚節點和GPRS模塊，它匯聚各終端節點的采集數據并上傳至云服務器；應用層采用C/S架構，上位機實時獲取母豬身份及環境信息，利用Drools規則引擎的Rete匹配算法推理出最優決策量，并將結果發送給下位機。將飼喂規則庫、母豬事實庫及相關飼喂信息保存于MySQL數據庫。本發明可實現群養母豬排隊進食且利用專家系統得出最適宜飼喂量并精確下料，采用的Rete匹配算法優化了專家系統的推理效率，提高了系統可靠性。

技術領域

本發明涉及農業物聯網智能控制技術領域、農業專家系統應用領域，特別涉及一種利用物聯網技術實時獲取母豬身份信息、環境信息及遠程控制投喂，并結合基于Drools規則引擎的專家系統，實現精確投喂母豬最適宜日糧量的方法。

背景技術

中國是一個農業大國，諸如生豬養殖等畜牧養殖業的規模不斷擴大，養殖數量不斷上升，長期處于世界領先地位。近三年來全球豬肉消費量穩步增長，預計2022年將達到12000萬噸。在巨大需求量的推動下，尤其是具有龐大豬肉市場的中國，生豬養殖業必將得到持續穩定的發展，擁有較好的發展前景。但近些年，我國母豬平均年斷奶仔豬數(PSY)始終處于較落后的水平，和歐美國家相比仍然有明顯差距。因此，人們日益增長的豬肉消費量同我國母豬平均繁殖能力低下的現狀之間的矛盾更為突出。受非洲豬瘟疫情影響，自2018年以來，我國生豬和能繁母豬存欄量同比降幅不斷擴大，進入2019年后更是出現斷崖式下跌，連續創下12年以來的新低。豬肉價格也隨之急劇上漲，影響到人民的飲食生活。

生豬養殖模式逐漸開始轉變，積極倡導精細化養殖和福利養豬。精細化養殖要求飼養員能夠清晰地了解所有母豬的細節信息，包括繁殖階段、胎次、體重、實際采食量等。福利養豬要求將能繁母豬從窄小的限位欄里解放出來，事實證明，群養模式可以提高母豬的體況及繁殖能力。如何提高豬場養殖效益，引入科技手段改善豬場養殖模式，成為目前亟待解決的問題。我國現代農業已廣泛引入物聯網技術，建立物聯網測控平臺，極大地方便了農業工作者，提高了農業生產效率。專家系統是一個模擬領域專家解決專業問題的計算機程序，將其應用于母豬飼喂，可有效解決基層飼喂專家短缺的問題。運用改進后的適用于母豬飼喂的Rete匹配算法，提升規則引擎的推理速度。

發明內容

本發明針對目前國內生豬養殖業的特殊狀況，為緩解生豬存欄量驟減、母豬繁殖性能較差、豬場飼喂效率低下的問題，根據養殖規律精細劃分母豬身份信息類別和環境信息類別，利用專家系統科學決策母豬日糧飼喂量，并提高專家系統的可靠性和運行效率，提出一種基于Drools規則引擎的群養母豬飼喂站物聯網管控系統及方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：

基于Drools規則引擎的群養母豬飼喂站物聯網管控系統，包括終端監控設備、網絡通信層和應用層。

所述終端監控設備，包括信息采集模塊和控制模塊；所述信息采集模塊，包括RFID耳標閱讀器、電子地磅、溫濕度傳感器、料重傳感器；所述控制模塊主要是PLC控制的飼喂器和自動門裝置，飼喂器的下料部件利用機械結構上的相互配合，實現精確投喂；所述PLC負責采集、發送傳感器數據并控制執行設備；所述飼喂器中的無線通信模塊將采集的信息發送至匯聚節點并接收下發的控制指令；所述自動門能使母豬在地磅上停留足夠多時間，確保稱重模塊準確測量。所述終端監控設備與進出口門、鐵圍欄、料槽等構成了群養母豬智能飼喂站。

所述網絡通信層包括LoRa匯聚節點和GPRS-DTU通信模塊。所述LoRa匯聚節點集聚各終端節點采集的數據，接著由GPRS和上位機建立通信。